JP3618758B2 - 相互連結可能な型枠用エレメント - Google Patents

Description

発明の属する技術分野
本発明は、垂直コンクリート構造物、例えば垂直コンクリート壁を注型するための型枠（又は枠組）に関する。
本発明の型枠材は、コンクリートを注型して壁又は他の垂直構造物を形成するための型枠全体を作るよう長手方向側部に沿って相互に連結されるようになった細長いモジュール式エレメントである。
背景技術
従来技術において、端と端を突き合わせて積み重ねることができるモジュール式型枠材エレメントを使用し、複数の段又は層（course）を次々に上に重ね合わせて型枠から成る壁を作ることが知られている。かかるエレメントの例が、ロビンズ氏に付与された米国特許第2,172,052号及びグレゴリ氏に付与された米国特許第3,788,020号に開示されている。
また、複数の垂直で且つ本質的に閉じた型枠材から成るモジュール式型枠材エレメントを使用し、これらを互いに並置して嵌め合わせ、それにより一連の互いに隣接するコンクリート柱を形成できることが知られている。ネッサ氏等に付与された米国特許第5,216,863号は、横断面が全体として円形又は八角形のかかるエレメントを開示している。横断面が八角形のネッサ氏等の構成例では、型枠材エレメントの横断面の全体形状は、開口した側部を形成するよう一辺を欠いた八角形である。開口側部に隣接する自由縁は、保持手段を備え、この保持手段は、隣のエレメントの後部に設けられた相補形状の保持手段と協働するよう設計されている。それにより、複数のエレメントを「ピギーバック又はおんぶ（piggyback）」スタイルで互いに固定すると、柱から成る型枠を形成でき、この中にコンクリートを流し込むことができる。
モジュール式型枠材エレメントに関して多くの要望がある。コンクリートの注型後、型枠材を定位置のままにしておこうとする場合、その表面に壁仕上材又は被覆材を容易に施すことができるようにする型枠材エレメントを提供することが望ましい。重要なことは、コンクリートを相互連結状態の型枠材エレメント間に流してコンクリート構造物に強度及び剛性を与えるようにできることである。また、補強ロッドを型枠内に挿入できることが望ましい。型枠は、コンクリート内に埋め込まれた補強要素の腐食を防止するよう防水性であるべきである。また、完成した型枠が断熱特性を示すことが望ましい。
従来技術における種々の対策により、これら要望のうち幾つかは達成されたが、成功の度合いはまちまちであった。たとえば、米国特許第5,216,863号の場合、八角形又は円形の型枠材が本質的には閉じていることを主な理由として型枠材内縁断熱材又はライナーを設けることは困難であり、型枠材の構造は、隣り合う型枠材相互間のコンクリートの流れを妨げる傾向がある。さらに、その結果得られる型枠は構造強度を欠くので、型枠をコンクリートで満たすと、型枠材エレメントの壁を膨出させる「バナナ効果」を生じるという難点がある。これにより、壁仕上げ材及び被覆材を定着させることが困難である。
発明の開示
本発明は、その一特徴によれば、細長い全体として凹状のエレメント及び２つの長手方向の縁が互いに離隔したりぶによって連結された細長い連結部材を有するモジュール式型枠組立体に関する。連結部材は、各縁に係合手段を備え、これら係合手段の各々により、エレメントを連結部材の縁の周りに端と端を突き合わせた関係で配置連結することができる。エレメントは、連結部材の連結用係合手段と協働する係合手段をエレメントの長手方向の縁に沿って備えている。エレメントの係合手段と連結部材の係合手段は、滑り係合状態で協働するようになっている。それにより、連結部材は、２つの向かい合ったエレメントを互いに連結すると共に２つのエレメントを互いに対して端と端を突き合わせた関係で配置連結するのに役立つ。
エレメントが全体として開いた形状又は凹状になっていることにより、その内面に断熱材又はライナーを施すことができると共に（或いは）輸送が楽なようにエレメントを入れ子式に嵌め合わせるとができ、しかもエレメントと連結部材はモジュール方式なので、作業者がこれらを容易に組み立てることができる。
その結果得られた組立体は、コンクリートで満たされるとその形状を実質的に維持し、しかも「バナナ効果」という欠点のない型枠を構成する。連結部材のリブの相互間隔は、補強ロッドを型枠内に挿入するための経路を構成し、しかもかかる相互間隔により、隣り合う連結部材のリブ相互間の互いに整列した空間によって形成される経路に沿って、或る水平長さのコンクリートを一体形成できる。
本発明は別の特徴によれば、上述の組立体を用いて型枠を組み立てる方法であって、複数の連結部材を準備し、複数の連結部材の一共通側部の係合手段を複数のエレメントの係合手段に係合させて複数のエレメントを縁と縁を突き合わせた関係に保持することによって型枠壁の一つの側部を立設する工程を含む方法に関する。次の工程では、補強ロッドを連結部材のリブ相互間の空間内に取り付け、複数のエレメントを縁と縁を突き合わせると共に連結部材の反対側の側部の係合手段と係合した状態で取り付け、それにより型枠壁のもう一つの側部を完成させる。
【図面の簡単な説明】
本発明の他の特徴は、好ましい実施の形態の以下の説明及び図面から明らかになろう。
図１は、連結部材、エレメント及び隙間用仕上げ部品を示す本発明の型枠組立体の概略平面図である。
図２は、内面に断熱材が設けられた本発明のエレメントの端面図である。
図３は、本発明による連結部材の一実施形態の端面図である。
図４は、図３に示す一本の連結部材の正面図である。
図５は、隙間用仕上げ部品のための係合手段を含む本発明の連結部材の実施形態の端面図である。
図６は、図５の一本の連結部材の正面図である。
図７は、エレメントから成る一つの段の一端を閉じるための本発明の別の実施形態による連結部材の端面図である。
図８は、図７の一本の連結部材の正面図である。
図９は、本発明による隙間用仕上げ部品の端面図である。
図10は、本発明の一実施形態によるアングル部品の端面図である。
図11は、本発明の一実施形態によるアンカーを備えたエレメントの端面図である。
発明の最適及び好ましい実施形態の詳細な説明
図１を参照すると、複数の全体として凹状の細長い型枠材エレメント１が示されている。エレメントは好ましくは、本明細書で説明する他の構成要素と同様に例えばポリ塩化ビニルのような材料で作られる。エレメントは、３つの側面を備えるのが良い表面50を有し、或いはこれらエレメントはそれ以上の数の側面を有するもの、丸い形状のもの、又は任意他の適当な形状のものであっても良い。ただし、エレメントは、縁が互いに向かって閉じないように本質的に開口していることを条件とする。本明細書における説明及び請求の範囲では、かかる形状を簡略化のために「凹状」と呼ぶ。かかる形状を用いることにより、型枠に柱状の外観が与えられる。また、凹状になっているので、型枠の立設に先立って、或いはエレメント１の製造時に、種々の形式の断熱材又はライナーをエレメントの内面内に配置又は接合するためにエレメント１の内面２に容易に接近できる。例えば符号３で示すようなフォーム型断熱材が用いられるのがよく、或いは複合断熱材又は薄いライナーをエレメントの内面に接合しても良い。変形例として、エレメントを断熱材又はライナー無しで使用しても良い。
また、エレメントが開口した凹状の形をしていることにより、複数のエレメントをコンパクトに且つ容易に運搬できるよう入れ子式に嵌め合わせることができ、それにより輸送費を減らすことができる。
型枠の壁を形成するには、一段分のエレメント１を例えば図１のエレメント4,5相互間で互いに縁と縁とを突き合わせた関係に配置し、別の一段分のエレメントを例えば図１のエレメント6,7相互間に示すように互いに縁と縁とを突き合わせた関係で配置し、連結部材によってエレメントを相互に連結する。これについては、後述する。
図２を参照すると、エレメント１の長さ方向の縁9,10がそれぞれ係合又は嵌合手段12,14を備えている。好ましい実施形態では、係合手段はＴコネクタの雌型部分の形をしている。
本発明による連結部材８が図３及び図４に示されている。一連のリブ18が長さ方向の縁19,21相互間で連結部材８の長さに沿って中央部分23中に延びている。係合手段20,22が連結部材８の各縁19,21のところに設けられている。好ましい実施形態では、係合手段20は、中央部分23に対して互いに反対側に位置したＴコネクタの２つの雄型部分28,30から成る。これと同一の構成が、係合手段22に設けられている。Ｔコネクタの雄型部分は各々、エレメント１の一部を形成するＴコネクタの雌型部分12,14と協働するよう寸法決めされている。
再び図１を参照すると、連結部材８の係合手段20,22を、４つのエレメント4,5,6,7の係合手段12,14に対して位置決めし、次にこれらを滑らせると連結部材８の長さ及びエレメント4,5,6,7の長さに沿って（即ち、図１の平面内へ）これらと係合させることができる。それにより、連結部材８は、エレメント5,7及びエレメント4,6を一定の離隔距離のところに保持するスペーサとして役立つ。このこととコンクリートが連結部材のリブ18相互間で横方向へ流動できるということにより、いったんコンクリートを型枠内へ流し込むと、相互に連結されたエレメントの外方への膨出が防止される。
連結部材８は、向かい合ったエレメント5,7及び4,6を互いに或る程度の距離、離して保持するだけでなく、横方向に隣接したエレメント4,6及び6,7を互いに縁と縁とを突き合わせた関係で固定するのに役立つことは理解されよう。
いったん一つの連結部材を滑らせて第１の組をなす４つのエレメントに係合させると、別の連結部材を滑らせて、すでに取り付けた連結部材と反対側に位置したエレメントの端部の係合手段に係合させるのが良い。かくして、型枠から成る壁が次第に立設される。連結部材とエレメントとの間の係合は滑り形式のものなので、もしコンクリートが流し込まれていなければ、型枠又は任意の連結部材を容易に取り外すことができる。
上述のように、連結部材８はリブ18を備えている。リブ18は、中央部分23を通るコンクリートの流れに対する抵抗を最小にするほどの距離互いに間隔を置いて配置されている。
また、リブが互いに間隔を置いて設けられているので、補強ロッドを例えば連結部材8,11間において壁の横方向長さに沿って延びるよう空間（24,25,26）内に導入することができる。事実上、補強ロッドをコンクリート壁の平面内で任意の向きに設けることができる。なお、唯一の制約は、補強ロッドが辿る経路に沿って隣合う連結部材のリブ18相互間の空間が直線状に配列されることである。かくして、補強ロッドを隣合う連結部材のリブの規則性及び間隔に応じて水平方向又は直交方向のいずれにも配置できる。
本発明では、連結部材を複数のエレメントに連結するが、連結部材の反対側の縁を連結しないで自由にしておくことによって型枠の一方の側部又はフェースのみを立設することができる。この場合、その結果得られる構造物の適度のブレーシングに関し、補強ロッドを連結部材のリブ相互間の一連の空間によって画定される経路内に取り付けることができる。型枠の一方の側部のみを組み立てると、補強ロッドの全体的なパターンを型枠の開口側から見ることができ、補強計画の適合性を評価できる。補強ロッドをいったん満足のいくように取り付けると、型枠の相補側部を、複数のエレメントを連結部材の自由縁部の係合手段内へ滑り込ませることによって立設することができる。
図11に示すようにエレメントの表面50の内方へ突出して、コンクリートが流し込まれた後、構造物に追加の剛性を付与するようコンクリートに係合するアンカー48,49を更に設けるのが良い。
本発明の組立体の利点は、もし厚い断熱材層３がエレメント１の内面に設けられていれば、電気用ボックス等の据付けのためのキャビティを形成するために型枠及び断熱材に切欠きを設けることができるということである。コンクリートが型枠内で硬化した後でも、必要ならば、エレメント１の一部及び断熱材のその関連部分を切り欠いて必要なキャビティを形成できることは、依然として可能である。
連結部材によって接合された一段のエレメントの外観は、図１によって提供される全体図を考えると理解できるような列状の互いに当接した柱であろう。しかしながら、場合によっては、壁に平らな外部又は内面を与えることが望ましいことがあろう。これは、図１で分かり、図９により詳細に示す細長い隙間用仕上げ部品13を用いて、本明細書で記載しているエレメントで達成できる。隙間用仕上げ部品13は、実質的に平らな表面17及び平らな表面17から延びる突起27から成る。隙間用仕上げ部品を隣合うエレメントの壁31,32によって形成される隙間29を覆うよう位置決めするのが良い。
隙間用仕上げ部品13の突起27は、やじり状の端部33を備えている。隙間用仕上げ部品13を隙間29を覆った状態で定位置に保持するために、図５及び図６に示すように、上述の連結部材とは異なる実施形態の連結部材が用いられる。なお、かかる連結部材を図１で分かるように型枠組立体内に組み込んでも良い。連結部材36の各縁34,35から外方に直接延びる係合手段37,38が設けられており、この係合手段37,38は好ましい実施形態においてはソケットからなる。かかる連結要素36も又、図１に示されている。ソケット37,38及び突起27のやじり状端部33は、玉継手形式の連結関係をなして互いに協働するよう寸法決めされている。従って、隙間用仕上げ部品13は、圧力を加えて端部33をソケット37又は38内に差し込むことによって隙間29を覆って保持できる。
別の実施形態としての連結部材（42）が図７に示されている。かかる実施形態は、連結部材42の一方の側部にのみ係合手段39,40を有する。連結部材の中央部分も連続であり、連結部材の縁に対して実質的に平らになっている。その結果、連結部材42を用いると、図１に符号43で示すようにエレメント段の端を閉じることができる。
種々の相補形状の構成部品も上述の構成部品と関連して用いることができることは理解されよう。ただし、これについては詳細には説明しなかった。例えば、湾曲部品44（可撓性であるのが良い）を用いて壁を湾曲形状にしたり、図10に示すように傾斜又はアングル係合手段46,47を備える平べったい部品45を用いて壁構造物内におけるコーナ部及び他の方向変化部を調製できる。
好ましい実施形態の係合手段を詳細に説明したが、係合手段の特定の構造に関する変形を本発明の範囲内で実施できよう。ただし、エレメントと連結部材の互いに協働する係合手段が相互に滑り係合して型枠の立設を容易にすることを条件とする。
当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなく好ましい実施形態の種々の変形を想到できよう。

Claims (7)

1. コンクリートを注型して垂直構造物を形成するモジュール式型枠組立体において、細長いエレメント（１）が、内面及び外面を備えた全体として凹状の横断面を形成するようその一方の長手方向の縁（９）から反対側の長手方向の縁（10）まで延びる表面を有し、長手方向の縁は、実質的に縁の長さに沿って延びていて、エレメントと連結部材（８）を解除自在に相互連結する係合手段（12,14）を備え、細長い連結部材（８）が、その第１の長手方向の縁（19）と反対側の長手方向の縁（21）との間に構成される中央部分（23）、及び中央部分を通るコンクリートの流れを可能にするほど十分に互いに対し距離を置いた状態で連結部材の長さに沿って長手方向の縁相互間に延びる複数のリブ（18）を有し、連結部材の長手方向の縁（19,21）は各々、係合手段（20,22）を備え、該係合手段は、エレメント（１）を連結部材（８）の係合手段の両側の周りに連結するために縁と縁を突き合わせた関係に配置すると、一対のエレメント（１）の各々の係合手段（12,14）と長手方向滑り係合状態で協働するようになっており、連結部材（８）は、連結部材（８）の一方の縁の周りに縁と縁を突き合わせた関係にある第１の対をなすエレメント（１）の各々と、連結部材の反対側の縁の周りに縁と縁を突き合わせた関係で配置された第２の対をなすエレメントの各々とに同時に係合するようになっており、前記モジュール式型枠組立体は、連結部材（８）の係合手段（20,21）が、細長いエレメント（１）の係合手段（12,14）と長手方向滑り係合状態で協働するようになっていて、連結部材の係合手段（20,22）と長手方向の縁の係合手段（12,14）との相互係合は、一方を他方に滑り込ませることによって達成され、細長いエレメント（１）の一方の長手方向の縁（10）から反対側の長手方向の縁（10）まで延びる前記表面の横断面は、全体として凹状であることを特徴とするモジュール式型枠組立体。
2. コンクリートを注型して垂直構造物を形成するモジュール式型枠組立体において、細長いエレメント（１）が、内面及び外面を備えた全体として凹状の横断面を形成するようその一方の長手方向の縁（９）から反対側の長手方向の縁（10）まで延びる表面を有し、長手方向の縁（9,10）は、実質的に縁の長さに沿って延びていて、エレメントと連結部材（42）を解除自在に相互連結する係合手段（12,14）を備え、細長い連結部材（42）が、その第１の長手方向の縁と反対側の長手方向の緑との間に延びる連続した平坦部分（41）を有し、連結部材の一方の側部の長手方向の縁は、係合手段（39,40）を備え、該係合手段は各々、エレメント（１）のうち一つの係合手段（12）と長手方向滑り係合状態で協働するようになっており、連結部材（42）の反対側の側部の長手方向の縁は、平坦部分に実質的に連続した平らな表面を備えており、前記モジュール式型枠組立体は、連結部材（42）の係合手段（39,40）が、細長いエレメント（１）のうち一つの係合手段（12）と長手方向滑り係合状態で協働するようになっており、細長いエレメント（１）の一方の長手方向の縁（９）から反対側の長手方向の縁（10）まで延びる前記表面の横断面は、全体として凹状であることを特徴とするモジュール式型枠組立体。
3. エレメント（１）は、その表面からアンカー（48,49）を備え、それによりエレメントを、複数のエレメントを相互連結することによって形成されている型枠内へ流し込まれたコンクリートに固定することを特徴とする請求項１又は２記載のモジュール式型枠組立体。
4. エレメント（１）の内面上には、断熱材（３）が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のモジュール式型枠組立体。
5. 連結部材（36）は、中央部分の平面の方向に連結部材（36）の少なくとも一方の長手方向の縁（34,35）から延び、隙間用仕上げ部品（13）と滑り係合状態で協働するようになった係合手段（37,38）を更に有し、前記組立体は、実質的に平らな表面（17）と、該平らな表面から延びる突起（27）と、該突起の端に設けられた係合手段とから成る細長い隙間用仕上げ部品（13）を有し、隙間用仕上げ部品の係合手段（33）は、圧力で挿入されて連結部材の係合手段（37,38）と係合するようになっていることを特徴とする請求項１記載のモジュール式型枠組立体。
6. 請求項１記載のモジュール式型枠組立体を組み立てる方法において、複数の連結部材（８）を準備し、複数の連結部材の一共通側部の係合手段（20,22）を複数のエレメント（１）の係合手段（12,14）に係合させて複数のエレメント（１）を縁と縁を突き合わせた関係に保持することによって型枠壁の一つの側部を立設し、補強ロッドを連結部材（８）のリブ（18）相互間の空間（25）内に取り付け、複数のエレメント（１）を縁と縁を突き合わせると共に連結部材の反対側の側部の連結部材（８）と係合した状態で取り付け、それにより型枠壁のもう一つの側部を完成させることを特徴とする方法。
7. 連結部材（36）は、その少なくとも一方の長手方向の縁から中央部分の平面の方向に延び、且つ、隙間用仕上げ部品と滑り係合状態で協働するようになった係合手段（37,38）を更に有することを特徴とする請求項１記載の組立体。

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